技術頻道

      工業液晶顯示—常見問題問答

      LCD顯示原理及應用
      Q: LCD與LCM的區別?
      A: LCD:Liquid Crystal Display 液晶顯示屏;LCM:Liquid Crystal Module 液晶顯示模塊(包括組件)
      Q: LCD接口形式有幾種?
      A: 主要LCD顯示接口分為兩種:CMOS/TTL接口和LVDS(Low Voltage Differential Signaling低壓差分信號)
      Q: 我的接口如何能驅動更長的距離(約10m)?
      A: 要對液晶顯示進行長距離的驅動,有一些差分驅動方式可以推薦。兩種通用的差分技術分別是低壓差分信令LVDS(Low Voltage Differential Signal)和階躍最小化差分信令TMDS(Low Voltage Differential Signal)。都只要使用一對專用的發送/接收芯片來傳輸信號即可。即使只是25MHz時鐘的VGA顯示模式,使用帶纜長距離傳輸這樣的高速數字信號也是很困難的。
      Q: 為避免信號閉鎖,在考慮給液晶模塊的上電順序時,LP還是CLK更關鍵?還是要同時考慮?如果VCC上電或持續無顯示足夠長時間后,仍然沒有LP,CLK信號,會怎么樣?
      A: 為避免閉鎖,最重要的是記住“在VCC之前不要輸入任何信號?!保行盘柖家粯?,包括掃描控制引腳,每路信號都必須遵守時序要求。
      Q: 違背上電順序對所有的顯示都一樣的后果嗎?
      A: 不。不同的顯示對上電順序的敏感度是不一樣的。
      Q: 什么是偏壓?
      A: STN液晶一般需要偏壓和操作電壓。調節偏壓可以改變對比度和視角。
      Q: 溫度變化時,視角會變化嗎?
      A: 對于STN顯示方式,超出溫度范圍時,對比度會變化。可以通過調節偏壓進行補償。
      Q: 可以給只限于3.3V的顯示模塊供5V嗎?
      A: 不。將有閉鎖風險。
      Q: 說明書上講到Vcc可以到6V(或7V)。為什么又說只能到3.6V?
      A: 工作電壓和最大極限電壓是不同的,3.6V是確保的工作電壓,6V表示保證不會損壞。
      Q: 低溫時液晶顯示將會如何呢?
      A: 在低溫時液晶粘性變小,響應時間變長。對于TFT顯示來說每個點都是一個晶體管直接驅動,影響比較小。但是對于STN顯示來說,在0℃時響應時間將達4秒鐘。
      Q: 當工作溫度低于LCD規定的工作溫度時,顯示會怎么樣?
      A: 響應時間便慢,對比度受影響,冷陰極背光燈管壽命急劇縮短,也可能背光不能點亮。
      Q: 當工作溫度高于LCD規定的工作溫度時,顯示會怎么樣?
      A: 響應時間縮短,對比度受影響。有些IC的噪聲會加劇,DC-DC變換會漂移,偏光片會受到影響。
      Q: STN顯示局部比其它區域明亮,是什么原因?
      A: 多半是熱引起的,如背光、太陽光。
      Q: 什么是永久性損壞?
      A: 物理損壞是永久性的。
      Q: 陽光直射會傷害液晶顯示模塊嗎?
      A: 有兩個潛在的問題:熱和光(包括可見光和紫外線)。吸收陽光(溫室效應)會加熱使顯示部分超過環境溫度。STN顯示尤其敏感。另外,不要將偏光片暴露在紫外線下過長的時間。紫外線很容易用防護鏡遮擋。在有些應用中(如有預置防護的高亮背光的模塊)可能會使液晶顯示遭受光電影響,晶體管可能受到光的侵襲而變色。
      Q: LCD會發出有害射線嗎?
      A: LCD不會發出任何射線。但是有低頻靜電場,背光燈需要50KHz左右的電壓工作。
      Q: 安裝LCD時,需要多平直?
      A: 安裝LCD時越平直越好。液晶盒是玻璃封裝的,不可有意彎曲。由于外力而扭曲造成液晶單元間的縫隙變化而引起LCD變色或對比度變化。
      Q: 對防震裝備有何推薦?
      A: 任何LCD減速的機械系統都是好的。能夠使LCD系統與外部機殼隔離是高度理想狀態。
      Q: 給LCD前表面施加壓力(比如手指按壓在上面),LCD會很容易被損嗎?
      A: 當然應該避免,但也不容易損壞LCD,過壓肯定會損壞LCD。
      Q: LCD前表面容易被刮傷嗎?
      A: LCD前表面的硬度一般為3H,非常容易被尖銳的利器劃傷。
      Q: 如果做跌落測試,LCD中最易受損的是哪部分?
      A: 冷陰極燈管最易損壞。再就是LCD的邊沿,容易出現裂紋。
      Q: LCD的視角是什么樣的?
      A: 一般左右是對稱的,上下不對稱。被動矩陣(STN類)顯示視角小些,TFT類液晶視角大些,現在的寬視角技術已經做到上下、左右都170°的視角,具體參看說明書。
      Q: 為什么我的STN屏邊沿比中心顯示更明亮?
      A: 這可能有兩個原因:一是邊沿的單元間隙與中心區域不同,二是由于背光燈管發熱使邊沿局部與其它區域不同。
      Q: 如何測量亮度?
      A: 在背光點亮30分鐘后,在完全白態下測量亮度。
      Q: 一般液晶屏允許多少個壞點?
      A: 因屏而異。因液晶屏沒有國際檢測標準,每款屏都要遵循其企業標準。
      Q: LCD的MTBF(無故障時間)是多少?
      A: 典型的TFT-LCD大約100,000FIT,所以其MTBF約為100K小時(不包括背光燈)。
      Q: 什么是CGS(連續晶界硅)?
      A: CGS是SHARP利用了一種新在功能和性能方面本質上能與單晶硅想匹敵的“固態相位成長技術”來構成LSI。通過這種處理,CGS使硅粒晶界在原子級保持了連續性,從而電子在半導體中的運動速度可以是非晶硅TFT的構600倍,是低溫多晶硅的4倍。這種技術可以是數字電路可以與液晶顯示完全結合在一起,成高精細的顯示。
      Q: ASV代表什么?
      A: ASV并不代表什么。SHARP開始啟用ASV表示下一代顯示技術,這項技術包括純黑色顯示、寬視角和極快的響應時間。
      Q: 液晶顯示是完整的子系統嗎?還需要其它配件嗎?
      A: 一般還需要用于驅動背光的逆變器,顯示控制器及線纜等。

      LCD控制器的選擇與使用
      Q: 常見的LCD控制方案有哪幾種?
      A: 一般LCD控制方案分為三大類:MCU接口控制器、多媒體接口控制器、內置平板控制器(ARM、IPC),詳見網站“解決方案”。
      Q: 不同控制方案的優缺點?
      A: ◆MCU總線控制:
        優點:成本低廉,技術成熟,使用簡便。
        缺點:功能簡單,局限于中低分辨率,產品升級移植不方便。
      ◆ARM方案:
        優點:直接控制,環節少,易移植。
        缺點:技術門檻高,局限于中低分辨率
      ◆IPC內嵌顯示控制:
        優點:直接控制,環節少,使用簡單。
        缺點:TTL信號傳輸距離受限,更換顯示、升級不方便,目前局限于中小分辨率。
      ◆多媒體接口控制方案(PC&Video接口):
        優點:適合于多媒體顯示接口,使用靈活,移植方便,控制范圍寬。
        缺點:PC接口方式增加環節、增加成本,對非標準信號適應難度略大。不適用于STN類液晶。
      Q: 我用的是ARM7想控制TFT-LCD,貴公司有相應的控制器?
      A: 我公司MCU接口控制器可控制800×600以下的TFT-LCD。ARM7可通過8Bit數據并口直接控制此控制實現顯示,操作簡單方便。
      Q: 如果想用工控制TFT-LCD,需要做哪些工作?
      A: ◆確定你所用LCD的類型,如分辨率等;
      ◆確定工控板是否支持此您選用的LCD,是否具有相應的BIOS;
      ◆確定LCD與工控機間的接口,并定做相應的線纜;
      ◆上電調試,如顯示有少許不正常(排除線纜問題后),請與工控廠家聯系進行相應BIOS的修改。
      Q: 工控機不能直接控制TFT-LCD怎么辦?
      A: 若工控機提供VGA信號,可通過我們多媒體接口控制器轉接控制TFT-LCD.
      Q: 多媒體接口控制器能否控制SHARP LQ057 ?
      A: 能,由于SHAPP LQ057分辨率是320*240,但可接收640*480的信號,因此使用PC接口控制器LQ057僅能顯示信號的1/4
      Q: 多媒體接口控制器支持輸入信號?
      A: 可支持輸入信號:PC(VGA輸入)、復合視頻、S-端子、分量視頻等。
      Q: 多媒體接口控制器有畫中畫功能嗎?
      A: 有,并可實現畫中畫,畫外畫、多畫面顯示。

      背光與驅動
      Q: 什么是逆變器?
      A: 逆變器就是將直流電壓轉換交流電壓,用于驅動背光(冷陰極背光燈管CCFL)的電路。
      Q: 如何選配合適的逆變器?
      A: ◆啟動電壓:低溫啟動滿足
      ◆工作電壓:測試負載的阻抗與CCFL負載阻抗,負載阻抗小意味著功耗大,逆變器驅動能力不足
      ◆工作電流:逆變器最大輸出電流符合CCFL典型值要求
      ◆工作頻率:在CCFL要求的范圍內,同時又不至于干擾其它電路
      Q: 逆變器的使用注意事項?
      A: ◆安全防護:防止電擊與著火。
      ◆安全措施:安裝避免引起短路,保證安全電氣距離(>2mm)。
      ◆輸入連接正確,尤其是Vin與GND;輸入在允許范圍內。
      ◆輸出不宜接反會導致負載加重。
      ◆輸出連接要可*,有間隙可能導致放電、或CCFL不亮、或閃爍等,也會引起逆變器溫度升高。
      ◆從逆變器到CCFL的連接線應該越短越好,連線形成寄生電容:a. 縮短CCFL的壽命,b. 降低CCFL的亮度,c. 降低到CCFL后的啟動電壓。同時輸出線相當于天線,容易輻射。不得已需要延長線的話,也應該選用耐高壓的線材。
      Q: 液晶模塊的背光燈線纜如果想要加長能否剪斷?若不能應采取什么措施?
      A: 不能剪斷。如要加長背光線纜請采用帶匹配接插件的高壓轉接線。
      Q: 背光延長線對亮度,壽命有無影響?
      A: 有影響。從逆變器到CCFL的連接線應該越短越好,連線形成寄生電容:a. 縮短CCFL的壽命,b. 降低CCFL的亮度,c. 降低到CCFL后的啟動電壓。同時輸出線相當于天線,容易輻射。不得已需要延長線的話,也應該選用耐高壓的線材。
      Q: 如果給STN顯示模塊的背光燈管提供的電流高于額定電流會是什么結果?
      A: 1)燈管壽命將隨電流增加的一定比例而縮短;2)挨近燈管處的對比度將發生變化,造成不均勻現象。因為電流增加,燈管發熱量增加,STN技術對熱比較敏感,而致使對比度改變。
      Q: 如果給TFT顯示模塊的背光燈管提供的電流高于額定電流會是什么后果?
      A: 1)燈管壽命將隨電流增加的一定比例而縮短;2)挨近燈管處的對比度將發生些許變化,造成不均勻現象,但遠沒有STN類顯示模塊那么明顯。

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